JPH032317A - 光輝焼鈍炉の雰囲気ガス調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、鋼管等の被処理物の酸化・脱炭を防止する
ため、炉内雰囲気を制御して熱処理する光輝焼鈍炉にあ
ける雰囲気ガスの調整方法に係り、発熱形変成ガスと炭
化水素ガスの混合ガスを高温に加熱することによって、
被処理物の酸化・脱炭を確実に防止する光輝焼鈍炉の雰
囲気ガス調整方法に関する。

従来の技術 鋼管の熱処理炉として最も多く採用されている連続炉に
おいて、管内外表面の酸化・脱炭を防止するため、最近
炉内雰囲気を制御し、鋼管をラジアントチューブにより
間接的に加熱する光輝焼鈍炉の採用が目立っている。特
に、引扱管の熱処理に多く適用されている。

この光輝焼鈍炉では炉内雰囲気ガスに発熱形変成ガスを
用いるのが一般的であるが、発熱形変成ガスは浸炭力が
弱い（カーボンポテンシャル値０．０１５％）ことから
、被処理鋼管のカーボン含有最（通常０．１〜１．０％
Ｃ）において脱炭の可能性がある。また、露点温度が比
較的高いことから、炉況の変動によりスケールが発生し
易い。

一方、最近の製品の動向から、脱炭や鋼管表面性状等の
品質に対する要求が厳しくなってきており、これに対処
すべく無脱炭・無酸化熱処理への取組みが必要となって
きた。

このため、例えば実公昭６３−１３２４２号公報には、
炭化水素変成ガスや窒素ガスに炭化水素を添加して熱処
理炉へ送気する方法が提案されている。

しかしながら、光輝焼鈍炉の熱処理雰囲気に炭化水素変
成ガスと窒素ノＪス等に炭化水素ガスを混合したものを
用いる方法では、炉内吹込口付近で炭化水素の分解反応
が起り、局部的な雰囲気成分の乱れが生じるという問題
がある。

したがって、単に炭化水素変成ガスや窒素ガスに炭化水
素を添加して送気するだけは、炉内被処理物の酸化・脱
炭を十分に防止することができない。

発明が解決しようとする課題 この発明は、前に述べたような実情よりみて、雰囲気ガ
スに発熱形変成ガスと炭化水素を混合して用いる光輝焼
鈍炉において、局部的な雰囲気成分の乱れを防止し、被
処理物の酸化・脱炭を確実に防止し得る雰囲気カス調整
方法を提案しようとするものでおる。

課題を解決するための手段 この発明は、発熱形変成ガスに炭化水素を混合して光輝
焼鈍炉に送気する方法において、被処理物の含有カーボ
ン量に応じて発熱形変成ガスに混合する炭化水素量を、
発熱形変成ガス足の１〜２０％の範囲で変化させるとと
もに、当該炭化水素量を炉内の平衡酸素分圧値に応じて
補正し、この発熱形変成ガスと炭化水素との混合ガスを
１１００°Ｃ以上の温度に加熱した後、急冷・除湿する
ことを要旨とするものでおる。

作　　　用 被処理物の含有カーボン最に応じて発熱形変成ガスに混
合する炭化水素量を、発熱形変成ガス最の１〜２０％の
範囲で変化させることとしたのは、１％以下では充分な
脱炭防止効果が得られない。

また、被処理物の含有カーボン量から２０％以下で充分
な脱炭防止効果が１ｑられる。

上記炭化水素ガス量を炉内の平衡酸素分圧値に応じて補
正することとしたのは、被処理物のカーボン含有量に応
じたカーボンポテンシャルを得るためでおる。

発熱形変成ガスと炭化水素の混合ガスを１１００’Ｃ以
上の高温に加熱した後、急冷・除湿するのは、次に示す
理由による。

発熱形変成ガスと炭化水素の混合ガスを高温に加熱する
と、以下に示す反応が生じる。

４Ｈ２０十Ｃ４）１＋ｏ　−４ＣＯ＋９８２４ＣＯ２十
Ｃ４ＨＩＤ　−）　ａｃｏ＋　５８２２ＣＯ２＋Ｈ２→
Ｃ○十Ｈ２０ したがって、上記混合ガスを急冷し、さらに除湿するこ
と（こよって、１党を束成分でおるＣＯ２、Ｈ２Ｏの低
減がはかられるのである。

なお、発熱形変成ガスと炭化水素の混合ガスの加熱温度
を１１００°Ｃ以上に限定したのは、ＣＯ２成分の低減
を促進するためである。

実　　施　　例 第１図はこの発明方法を実施するための装置溝成例を示
すブロック図であり、（１）は発熱形変成ガス発生器、
（２）は脱湿器、（３）はガス混合器、（４）は炭化水
素ガス供給器、（５）は加熱機能付ガス変成装置、（６
）はガス急冷・除湿装置、（７）は光輝焼鈍炉、（８）
は酸素分圧計、（９）はカーボンポテンシャル演算制御
器、　Ｖｌは流量調節弁である。

すなわち、発熱形変成ガス発生器（１）を出た発熱形変
成ガスは脱湿器（２）を経てガス混合器（３）へ導入さ
れ、ここで炭化水素ガス供給器（４）より流量調節弁Ｖ
１を介して供給される炭化水素ガスと混合される。

この時、光輝焼鈍炉（７）内の被処理物に対して無酸化
・無税成性の雰囲気ガスに調整すべく、被処理物の含有
カーボン量に応じて混合する炭化水素量を、カーボンポ
テンシャル演算制御器（９）にて発熱形変成ガス量の１
〜２０％の範囲内とするとともに、酸素分圧計（８）に
て測定される炉内の酸素分圧値に応じて適正量に補正し
、流量調節弁ｖ１を操作してその適正量をガス混合器（
３）へ供給する。

ガス混合器（３）にて混合された発熱形変成ガスと炭化
水素の混合ガスは、加熱感能付ガス変成装置（５）にて
１１００’Ｃ以上の温度に加熱され、急冷・除湿装置（
６）を経て光輝焼鈍炉（７）へ供給される。

次に、上記装置を使用し、光輝焼鈍炉にて炭素鋼鋼管（
０，１５％Ｃ）の熱処理を行なった結果を、従来法と比
較して第１表に示す。

本実施例では、発熱形変成ガスに対し５％の割合で炭化
水素を混合し、この混合ガスを１１００°Ｃの温度に加
熱し、急冷・除湿したガスを雰囲気ガスとして用いた。

なお、本実施例における熱処理パターンを第２図に示す
。

第１表より明らかなごとく、本発明法により、脱炭に有
害な成分であるＣＯ２、Ｈ２Ｏｔａ度は大幅に低下し、
被処理鋼管に脱炭およびスケールの発生は見られなかっ
た。

以下余白 第　　１ 表 発明の詳細 な説明したごとく、この発明方法によれば、発熱形変成
ガスと炭化水素の混合ガスを高温に加熱し、かつ急冷・
除湿することによって脱炭に有害なＣＯ２、８２０８度
を大幅に低下させることができるので、光輝焼鈍炉内の
被処理物の酸化・脱炭を確実に防止することでき、特に
高品質が要求される機械構造用鋼管等の製造に大なる効
果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明方法を実施するための装置構成例を示
すブロック図、第２図は熱処理パターンを示す図である
。 １・・・発熱形変成ガス発生器 ３・・・ガス混合器 ４・・・炭化水素ガス供給器 ５・・・加熱機能付ガス変成装置 ６・・・ガス急冷・除湿装置 ７・・・光輝焼鈍炉 ８・・・酸素分圧ｈ１ ９・・・カーボンポテンシャル演算制御器出願人　　住
友金屈工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱処理雰囲気に炭化水素の発熱形変成ガス（以下単に発
   熱形変成ガス）を用いる光輝焼鈍炉において、炉内被処
   理物に対して無酸化・無脱炭性の雰囲気ガスに調整する
   方法であつて、被処理物の含有カーボン量に応じて発熱
   形変成ガスに混合する炭化水素量を、発熱形変成ガス量
   の１〜２０％の範囲で変化させるとともに、当該炭化水
   素量を炉内の平衡酸素分圧値に応じて補正し、この発熱
   形変成ガスと炭化水素との混合ガスを１１００℃以上の
   温度に加熱した後、急冷・除湿して焼鈍炉へ送気するこ
   とを特徴とする光輝焼鈍炉の雰囲気ガス調整方法。